基于研究的藥學(xué)專業(yè)細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探

摘要:通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及科研論文的撰寫，從而建立科學(xué)的思維方式、研究方法、研究態(tài)度和創(chuàng)新精神，最終達(dá)到理解如何進(jìn)行科學(xué)研究的目的。

關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué);研究;初探

一、 引言

實(shí)驗(yàn)研究在藥學(xué)專業(yè)研究中占有舉足輕重的地位，對(duì)培養(yǎng)有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才具有極其重要的作用，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的高低直接影響著創(chuàng)新人才的培養(yǎng) 。而作為我校藥學(xué)專業(yè)總體實(shí)驗(yàn)課程改革的先行改革課程，打破原有模式，探索新形式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式勢(shì)在必行，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的要求。為此，我們改變了原來實(shí)驗(yàn)課依附于理論課，作為課堂理論的驗(yàn)證性課程這一模式，獨(dú)立設(shè)置了細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課，以突出實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的重要性;并且結(jié)合藥學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了以細(xì)胞培養(yǎng)為主線的實(shí)驗(yàn)課程，融入驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)以及自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，以提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

二、 基于研究的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

“基于研究的教學(xué)”是指將教學(xué)活動(dòng)與研究活動(dòng)密切聯(lián)系起來，教師開展以研究為基礎(chǔ)的教學(xué)，學(xué)生在教師指導(dǎo)下開展以研究為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，師生共同認(rèn)識(shí)現(xiàn)有知識(shí)和探究新知識(shí)的一種活動(dòng)。為此，在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，堅(jiān)持以研究為主旨，將科學(xué)的研究方法、科學(xué)的思維方式、科學(xué)的態(tài)度以及創(chuàng)新精神引入教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，以達(dá)到學(xué)生最終理解如何進(jìn)行科學(xué)研究的目的。具體從以下幾個(gè)方面加以實(shí)施:(1)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置改分節(jié)上的形式為連續(xù)兩周的實(shí)驗(yàn)課形式，盡可能符合科學(xué)研究連續(xù)性的一般規(guī)律，也有利于提高學(xué)生的科研積極性。(2)根據(jù)學(xué)校具體條件設(shè)置了以動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)為主線的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括了基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)以及自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，由淺入深，逐步達(dá)到學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的目的。(3)引入科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法，強(qiáng)化正態(tài)分布、平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、樣本數(shù)、差異顯著性數(shù)據(jù)分析方法等概念，將統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)際運(yùn)用引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。(4)強(qiáng)調(diào)以論文形式書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(5)拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用范圍和研究?jī)r(jià)值。

三、 以研究為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

為了加強(qiáng)研究為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我們選擇了腫瘤細(xì)胞的培養(yǎng)為主線內(nèi)容，包括了細(xì)胞的復(fù)蘇、傳代以及凍存過程，要求學(xué)生在掌握動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)藥物干擾腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)，通過腫瘤細(xì)胞的增殖抑制率評(píng)價(jià)藥物干擾的效果。具體分成三大板塊的實(shí)驗(yàn)，即細(xì)胞的培養(yǎng)技能、細(xì)胞生長(zhǎng)曲線的繪制以及干擾腫瘤細(xì)胞增殖，三大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既相對(duì)獨(dú)立又相互銜接。

1. 運(yùn)用多媒體開設(shè)實(shí)驗(yàn)理論課

由于學(xué)生是初次涉足細(xì)胞培養(yǎng)，為了能夠順利實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，我們特別設(shè)置了實(shí)驗(yàn)理論課。為了學(xué)生直觀地理解細(xì)胞培養(yǎng)的整個(gè)過程，我們首先借助了多媒體教學(xué)設(shè)備，給學(xué)生演示了實(shí)驗(yàn)相關(guān)技能整個(gè)過程的錄像，再總結(jié)以往學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，給予重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的講解與現(xiàn)場(chǎng)演示。在藥物干擾腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)K中，要求學(xué)生提前閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，實(shí)驗(yàn)前的理論課上，學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)方案與老師討論并加以修改，自主準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需材料與試劑。

2. 開設(shè)連貫性實(shí)驗(yàn)與自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性

過去的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多是不連貫的單獨(dú)實(shí)驗(yàn)單元，前后相關(guān)性不大，因此很難讓大多數(shù)學(xué)生自始至終保持高昂的情緒。為了改變這種現(xiàn)狀，我們開設(shè)了連貫性的實(shí)驗(yàn)，前期的實(shí)驗(yàn)成果是后續(xù)實(shí)驗(yàn)的材料、前期的實(shí)驗(yàn)技能直接影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的成敗，以此達(dá)到學(xué)生從實(shí)驗(yàn)開始便全身心投入的目的，提高了學(xué)生的積極性。在基礎(chǔ)性與綜合性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上為了培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，引入了自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)施方案的內(nèi)容，在發(fā)揮主觀能動(dòng)性的同時(shí)，也進(jìn)一步提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性。

3. 培養(yǎng)學(xué)生科研能力

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性與方法的可行性直接影響到科學(xué)研究結(jié)果的正確與否。在藥物干擾腫瘤細(xì)胞增殖這一設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，我們重點(diǎn)探討了對(duì)照實(shí)驗(yàn)，包括不加目的物的陰性對(duì)照、加已知具有抑制作用藥物的陽性對(duì)照以及不加目的物和腫瘤細(xì)胞而僅有培養(yǎng)基的空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)在該實(shí)驗(yàn)中的重要地位，使學(xué)生明白如果沒有對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)不能說明任何問題，從而也無法給實(shí)驗(yàn)的結(jié)果下結(jié)論。

4. 培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

對(duì)于每一次實(shí)驗(yàn)都嚴(yán)格要求學(xué)生真實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不能對(duì)原始數(shù)據(jù)作任何的人為加工和修飾，用圖和表的形式，科學(xué)地表達(dá)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。顯微觀察的樣本要求學(xué)生客觀地加以描述并挑選具有代表性的圖像作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以記錄。另外對(duì)實(shí)驗(yàn)的樣本數(shù)，要求學(xué)生至少做4個(gè)平行樣，記錄原始數(shù)據(jù)的同時(shí)，引入統(tǒng)計(jì)學(xué)的處理方法，采用合理的檢驗(yàn)方法，得出可信的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

5. 以論文形式書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告

要求學(xué)生在基礎(chǔ)和綜合性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，嘗試書寫一篇論文形式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。然后在自主設(shè)計(jì)的藥物干擾腫瘤細(xì)胞增殖這一實(shí)驗(yàn)中再次進(jìn)行科研論文寫作的訓(xùn)練，幫助學(xué)生提高科技寫作和表達(dá)能力。

四、 實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐結(jié)果

通過2006級(jí)制藥本科班學(xué)生的實(shí)踐，每一小組4位同學(xué)，共16組都成功培養(yǎng)了腫瘤細(xì)胞。學(xué)生基本掌握了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的無菌操作、細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞消化以及細(xì)胞凍存復(fù)蘇等關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)技術(shù)，掌握了繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線的方法。通過課外科研文獻(xiàn)的閱讀總結(jié)、教師點(diǎn)評(píng)，完成了藥物干擾腫瘤細(xì)胞增殖的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)并將之付諸實(shí)施，使學(xué)生理解了從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到實(shí)施的完整過程，并從中體會(huì)到對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)結(jié)論的重要性。在論文書寫的過程中初步掌握科技論文的書寫規(guī)范與表達(dá)方式，以及運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用t檢驗(yàn)的方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而得到相對(duì)可信的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通過實(shí)踐，由淺入深，由易到難，使學(xué)生親身體驗(yàn)一次完整的科學(xué)研究過程，幫助學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和正確的科學(xué)思維方式。實(shí)踐證明，細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革為后續(xù)的藥學(xué)專業(yè)課相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程的改革打下了良好的基礎(chǔ)。

由于該課程的教改是總體藥學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教改的一個(gè)環(huán)節(jié)，所以該課程的教改結(jié)果需要后續(xù)藥學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)結(jié)果來總體評(píng)價(jià)，并需要多次實(shí)踐、多次總結(jié)后才能形成一整套完整的行之有效的教改方案。目前的教改還處于探索階段，存在一些問題，例如如何結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生參考課外文獻(xiàn)，在現(xiàn)有腫瘤細(xì)胞增殖抑制率這一單一評(píng)價(jià)指標(biāo)上，拓展到多指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系的建立;如何在后續(xù)藥化實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上自行合成待篩選的化合物，在上述評(píng)價(jià)體系上評(píng)價(jià)，需要在以后的實(shí)踐中加以完善。

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(江南大學(xué)醫(yī)藥學(xué)院)